Είναι ένα αέριο το καλύτερο μονωτήρα;
Γιατί τα αέρια είναι καλοί μονωτήρες:
* Χαμηλή πυκνότητα: Τα αέρια έχουν πολύ λίγα μόρια ανά όγκο μονάδας, πράγμα που σημαίνει ότι υπάρχουν λιγότερες ευκαιρίες για θερμότητα ή ηλεκτρική ενέργεια να μεταφέρονται μέσω συγκρούσεων.
* αδύναμες διαμοριακές δυνάμεις: Οι δυνάμεις που κρατούν τα μόρια αερίου μαζί είναι αδύναμες, επιτρέποντάς τους να κινούνται ελεύθερα και να αντισταθούν στη μεταφορά ενέργειας.
Γιατί τα αέρια δεν είναι πάντα τα καλύτερα:
* Εξάρτηση από την πίεση και τη σύνθεση: Οι μονωτικές ιδιότητες μιας αλλαγής αερίου αλλάζουν δραματικά με πίεση. Η υψηλότερη πίεση σημαίνει περισσότερες συγκρούσεις και καλύτερη αγωγιμότητα. Ο τύπος αερίου έχει επίσης σημασία, καθώς ορισμένα αέρια είναι καλύτεροι αγωγοί από άλλους.
* CONVECTION: Ενώ τα αέρια είναι καλοί μονωτές κατά της αγωγιμότητας και της ακτινοβολίας, μπορούν να είναι κακοί μονωτήρες κατά της μεταφοράς. Εάν το αέριο είναι σε θέση να κινηθεί ελεύθερα (όπως ο αέρας σε ένα δωμάτιο), μπορεί να μεταφέρει θερμότητα μετακινώντας από μια ζεστή περιοχή σε ένα κρύο.
Καλύτεροι μονωτήρες από τα αέρια (για συγκεκριμένες εφαρμογές):
* κενό: Ένα τέλειο κενό (χωρίς μόρια που υπάρχουν) είναι ο απόλυτος καλύτερος μονωτής, καθώς δεν υπάρχει τίποτα για τη διεξαγωγή θερμότητας ή ηλεκτρικής ενέργειας. Ωστόσο, η δημιουργία ενός τέλειου κενού είναι δύσκολη και συχνά ανέφικτη.
* στερεά: Πολλά στερεά, ειδικά εκείνα με χαμηλή θερμική αγωγιμότητα (όπως airgel, styrofoam ή κεραμικά υλικά) μπορεί να είναι εξαιρετικοί μονωτήρες.
* υγρά: Ορισμένα υγρά, όπως το λάδι ή ορισμένα έλαια, μπορεί να είναι καλοί μονωτές ανάλογα με την κατάσταση.
Συνοπτικά:
Τα αέρια είναι γενικά καλοί μονωτήρες λόγω της χαμηλής πυκνότητας και των ασθενών ενδομοριακών δυνάμεων τους, αλλά ο καλύτερος μονωτήρας εξαρτάται από τη συγκεκριμένη εφαρμογή και τον τύπο της ενέργειας που μοιάζει με.
